(57)【要約】【課題】  パラ系アラミド繊維製の心線の疲労が促進されることがなく、耐屈曲疲労性に優れるダブルコグドＶベルトを提供する。【解決手段】  ダブルコグドＶベルトＢは、ベルト幅方向に所定ピッチの螺旋を形成するように埋設されたパラ系アラミド繊維製の心線１２を有するエンドレスの心線埋設部１０と、心線埋設部１０の内周側に一体に設けられベルト長手方向に沿って一定ピッチで形成された下コグ２４を有する下コグ形成部２０と、心線埋設部１０の外周側に一体に設けられベルト長手方向に沿って一定ピッチで形成された上コグ３４を有する上コグ形成部３０と、を備える。ダブルコグドＶベルトＢは、ベルト曲げ剛性が６００〜１２００Ｎ／ｍｍ3であり、且つ、ベルト幅方向の動的圧縮バネ定数が１５０００Ｎ／ｍｍ以上である。【選択図】図１
2005265106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト幅方向に所定ピッチの螺旋を形成するように埋設されたパラ系アラミド繊維製の心線を有するエンドレスの心線埋設部と、該心線埋設部の内周側に一体に設けられベルト長手方向に沿って一定ピッチで形成された下コグを有する下コグ形成部と、該心線埋設部の外周側に一体に設けられベルト長手方向に沿って一定ピッチで形成された上コグを有する上コグ形成部と、を備えたダブルコグドＶベルトであって、
ベルト曲げ剛性が６００〜１２００Ｎ／ｍｍ3であり、且つ、ベルト幅方向の動的圧縮バネ定数が１５０００Ｎ／ｍｍ以上である、ダブルコグドＶベルト。
【請求項２】
ベルト幅方向に所定ピッチの螺旋を形成するように埋設されたパラ系アラミド繊維製の心線を有するエンドレスの心線埋設部と、該心線埋設部の内周側に一体に設けられベルト長手方向に沿って一定ピッチで形成された下コグを有する下コグ形成部と、該心線埋設部の外周側に一体に設けられベルト長手方向に沿って一定ピッチで形成された上コグを有する上コグ形成部と、を備えたダブルコグドＶベルトであって、
ベルト曲げ剛性が６００〜１２００Ｎ／ｍｍ3であり、且つ、ベルト幅方向の静的バネ定数が４０００Ｎ／ｍｍ以上である、ダブルコグドＶベルト。
【請求項３】
請求項１又は２に記載されたダブルコグドＶベルトにおいて、
上記下コグ形成部は、引張弾性率４０ＧＰａ以上の短繊維がベルト幅方向に配向するようにゴム成分１００質量部に対して１５〜２５質量部混合分散されたゴム組成物で形成されている、ダブルコグドＶベルト。
【請求項４】
請求項３に記載されたダブルコグドＶベルトにおいて、
上記下コグ形成部を形成するゴム組成物は、ゴム成分がクロロプレンゴムを主体とし且つ短繊維がパラ系アラミド繊維である、ダブルコグドＶベルト。
【請求項５】
請求項１又は２に記載されたダブルコグドＶベルトにおいて、
上記上コグの配設ピッチが上記下コグの配設ピッチよりも短い、ダブルコグドＶベルト。
【請求項６】
請求項１又は２に記載されたダブルコグドＶベルトにおいて、
ベルト総厚さが１３ｍｍ以上である、ダブルコグドＶベルト。
【請求項７】
請求項１又は２に記載されたダブルコグドＶベルトにおいて、
上記上コグのコグ高さに対する上記下コグのコグ高さの比が１．７以上である、ダブルコグドＶベルト。
【請求項８】
請求項１又は２に記載されたダブルコグドＶベルトにおいて、
上記上コグ及び上記下コグのコグ底間厚さに対するベルト総厚さの比が２．５以上である、ダブルコグドＶベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト幅方向に所定ピッチの螺旋を形成するように埋設された心線を有するエンドレスの心線埋設部と、心線埋設部の内周側に一体に設けられベルト長手方向に沿って一定ピッチで形成された下コグを有する下コグ形成部と、心線埋設部の外周側に一体に設けられベルト長手方向に沿って一定ピッチで形成された上コグを有する上コグ形成部と、を備えたダブルコグドＶベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
２輪車（スクーター）やＡＴＶ（All Terrain Vehicle）のトランスミッション装置（自動変速装置）用としてゴム製の変速ベルトが使用されている。近年、エンジンの容量がアップする一方、トランスミッション装置をコンパクトにすることが要求され、従って、この種の変速ベルトに、より高い伝動能力が求められるようになっている。具体的には、排気量が４００ｃｃを超えるエンジンについて、後述するＳＴ値として１００００Ｎ／ｍ以上の水準の伝動能力が必要である。
【０００３】
ところで、ゴム製の変速ベルトとしては、ローエッジＶベルト（プーリと接触する面は繊維を混合したゴム（短繊維強化ゴム）で構成されている）が一般に適用されている。ローエッジＶベルトは、ベルト厚さに対するベルト幅の比であるアスペクト比が大きくてもベルトに作用する側圧に耐え得るように、ベルト本体を形成する短繊維強化ゴムの短繊維の配向方向（以下「列理方向」という）がベルト幅方向となり且つ列理方向に垂直な方向（以下「反列理方向」）がベルト長手方向となるようにされ、それによってベルト幅方向の弾性率が高められている。そして、ベルトの伝動能力を向上させるためには、その列理方向の弾性率を高くすればよいことが知られている。ところが、一般に、列理方向の弾性率を高めると、それに伴って反列理方向の弾性率も高められてしまうので、ベルトの曲げ剛性が高くなり、ベルトを高速で走行させた場合に発熱が著しく、そのためにベルトにクラックが発生してベルトの寿命が短くなってしまうこととなる。また、列理方向の弾性率を高めるために、ゴムの混合する短繊維の量を増やすことも考えられるが、そうすると反列理方向の伸び性が低くなり、ベルトが繰り返しの曲げ歪を受けた際の耐屈曲性（クラックの発生しにくさ）が低くなってしまうこととなる。つまり、反列理方向の弾性率に対する列理方向の弾性率の比は大きいことが望ましいが、それには限界がある。
【０００４】
そこで、ベルトの曲げ剛性及び受ける曲げ歪が低減されるものとして、ベルトの内周側にベルト長手方向に等ピッチにコグが形成されたコグドＶベルト（シングルコグドＶベルト）が使用されている。コグドＶベルトは、コグが形成されていることにより、ベルトの曲げ剛性が低く、それによってベルトの自己発熱が抑えられると共に、ベルトの受ける曲げ歪が小さく、それによってクラックの発生が抑止され、それらの結果として高い耐屈曲性を有するものである。
【０００５】
さらに、ベルトの耐屈曲性を低下させることなく伝動能力が向上されるものとして、ベルトの外周側にもベルト長手方向に等ピッチにコグが形成されたダブルコグドＶベルトが使用されている。ダブルコグドＶベルトは、ベルト内外両側に上下コグが形成されていることにより、ベルトの側圧による座屈変形が防止され、それによって伝動能力が高められ、また、ベルトの曲げ剛性が低く、それによってベルトの耐屈曲性が維持され、それらの結果として高い伝動能力と高い耐屈曲性とを併せ持つものである。
【０００６】
特許文献１には、駆動側プーリの移動面と当接する側のベルト側面でのコグ底から心線迄の距離を駆動側プーリの固定面と当接する側のベルト側面でのコグ底から心線迄の距離よりも５％〜５０％大きくすることによって、駆動側プーリの移動面と当接する側のベルト側面の側面積を大きくすることが開示されている。そして、これによれば、曲げ易さと耐側圧性を併せ持ち、オーバーシュートやハンチングを起こさずにスムーズにエンジンを立ち上がらせることができる、と記載されている。
【０００７】
特許文献２には、圧縮ゴム層にベルト長手方向に沿ってコグ山とコグ谷を交互に一定ピッチで多数配して形成される下コグ部を設けると共に伸張ゴム層にベルト長手方向に沿ってコグ山とコグ谷を交互に一定ピッチで多数配して形成される上コグ部を設けたダブルコグドベルトであって、下コグ部のコグ谷の最深部と上コグ部のコグ谷の最深部とがベルト厚さ方向で一致しないように下コグ部と上コグ部を形成することが開示されている。そして、これによれば、下コグ部のコグ谷や上コグ部のコグ谷の最深部でのベルト厚さが極端に小さくなることがなく、屈曲する際の曲率が極端に大きくなるようなことがなくなり、下コグ部のコグ谷や上コグ部のコグ谷に大きな応力が作用することを防ぐことができるので、早期での亀裂の発生を防止してベルト寿命を長く維持することができる、と記載されている。
【特許文献１】特開２００１−９９２３５号公報
【特許文献２】特開２００２−３１１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
変速ベルトでは、ベルト寸法変化が少ないことが望まれるので、弾性率が高く、しかも熱収縮性の小さいパラ系アラミド繊維製の心線が使用されることが多い。一方、ダブルコグドＶベルトでは、耐屈曲疲労性を向上させる手段として、上コグ及び下コグのコグ底間厚さを薄くすることでベルト曲げ剛性を低くして屈曲性を良好にすることを挙げることができる。
【０００９】
ところが、パラ系アラミド繊維製の心線を有するダブルコグドＶベルトにおいて、上コグ及び下コグのコグ底間厚さを薄くすると、心線が多角形状に屈折した状態でベルトがプーリに巻き掛けられ、それによって心線の疲労が促進され、むしろベルトの耐屈曲疲労性を損なってしまうという問題がある。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、パラ系アラミド繊維製の心線の疲労が促進されることがなく、耐屈曲疲労性に優れるダブルコグドＶベルトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、ベルト幅方向に所定ピッチの螺旋を形成するように埋設されたパラ系アラミド繊維製の心線を有するエンドレスの心線埋設部と、該心線埋設部の内周側に一体に設けられベルト長手方向に沿って一定ピッチで形成された下コグを有する下コグ形成部と、該心線埋設部の外周側に一体に設けられベルト長手方向に沿って一定ピッチで形成された上コグを有する上コグ形成部と、を備えたダブルコグドＶベルトであって、
ベルト曲げ剛性が６００〜１２００Ｎ／ｍｍ3であり、且つ、ベルト幅方向の動的圧縮バネ定数が１５０００Ｎ／ｍｍ以上である。
【００１２】
また、本発明は、ベルト幅方向に所定ピッチの螺旋を形成するように埋設されたパラ系アラミド繊維製の心線を有するエンドレスの心線埋設部と、該心線埋設部の内周側に一体に設けられベルト長手方向に沿って一定ピッチで形成された下コグを有する下コグ形成部と、該心線埋設部の外周側に一体に設けられベルト長手方向に沿って一定ピッチで形成された上コグを有する上コグ形成部と、を備えたダブルコグドＶベルトであって、
ベルト曲げ剛性が６００〜１２００Ｎ／ｍｍ3であり、且つ、ベルト幅方向の静的バネ定数が４０００Ｎ／ｍｍ以上である。
【００１３】
上記の構成によれば、後に実施例で示すように、ベルト曲げ剛性とベルト幅方向の動的又は静的バネ定数とのバランスが適正であるので、ベルトがプーリに多角形的に巻き掛けられることがなく、そのためパラ系アラミド繊維製の心線の疲労が促進されることがなく、耐屈曲疲労性が良好となる。
【００１４】
なお、ベルト曲げ剛性、ベルト幅方向の動的或いは静的バネ定数は、後述の実施例において定義されているものである。
【００１５】
本発明は、上記下コグ形成部が、引張弾性率４０ＧＰａ以上の短繊維がベルト幅方向に配向するようにゴム成分１００質量部に対して１５〜２５質量部混合分散されたゴム組成物で形成されているものであってもよい。
【００１６】
その場合、本発明は、上記下コグ形成部を形成するゴム組成物が、ゴム成分がクロロプレンゴムを主体とし且つ短繊維がパラ系アラミド繊維であるものであってもよい。
【００１７】
本発明は、上記上コグの配設ピッチが上記下コグの配設ピッチよりも短いものであってもよい。
【００１８】
本発明は、ベルト総厚さが１３ｍｍ以上であるものであってもよい。
【００１９】
本発明は、上記上コグのコグ高さに対する上記下コグのコグ高さの比が１．７以上であるものであってもよい。
【００２０】
本発明は、上記上コグ及び上記下コグのコグ底間厚さに対するベルト総厚さの比が２．５以上であるものであってもよい。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明によれば、パラ系アラミド繊維製の心線の疲労が促進されることがなく、良好な耐屈曲疲労性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
図１及び２は、本発明の実施形態に係るダブルコグドＶベルトＢを示す。このダブルコグドＶベルトＢは、２輪車の変速用として用いられるものである。
【００２４】
このダブルコグドＶベルトＢは、ベルト総厚さＴが１３ｍｍ以上であるＶベルトの一種であって、エンドレスの心線埋設部１０と、心線埋設部１０の内周側に一体に設けられた下コグ形成部２０と、心線埋設部１０の外周側に一体に設けられた上コグ形成部３０と、からなる。
【００２５】
心線埋設部１０は、ゴム組成物で形成された心線埋設部本体１１と、それにベルト幅方向に所定ピッチの螺旋を形成するように埋設された心線１２と、からなる。心線埋設部本体を構成するゴム組成物は、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレン・プロピレン・ジエン・ターポリマーゴム（ＥＰＤＭ）、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＡＣＳＭ）、水素添加ＮＢＲ（Ｈ−ＮＢＲ）等のものであり、クロロプレンゴムが好適に用いられる。心線１２は、その太さが５０００〜１００００ｄｔｅｘであるパラ系アラミド繊維の撚り糸にレゾルシン・ホルマリン・ラテックス水溶液に浸漬した後に乾燥させる接着処理を施した所定外径ｄ（例えば、ｄ＝０．８〜１．５ｍｍ）ものからなる。
【００２６】
下コグ形成部２０は、短繊維２１がベルト幅方向に配向するように混合分散されたゴム組成物で形成された下コグ形成部本体２２と、その表面を被覆する帆布２３とからなり、その厚さが５．０〜８．０ｍｍである。下コグ形成部本体２２を形成するゴム組成物のゴム成分は、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレン・プロピレン・ジエン・ターポリマーゴム（ＥＰＤＭ）、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＡＣＳＭ）、水素添加ＮＢＲ（Ｈ−ＮＢＲ）等であり、クロロプレンゴムが好適に用いられる。短繊維２１は、引張弾性率４０ＧＰａ以上の例えば、高強力ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）繊維、パラ系アラミド繊維、芳香族ポリエステル繊維、ヘテロ環含有芳香族繊維等であり、ゴム成分１００質量部に対して１５〜２５質量部が混合されている。これらのうち、パラ系アラミド繊維（例えば、デュポン社製  商品名：ケブラー２９、ケブラー１１９，帝人社製  商品名：テクノーラ）は、ゴム成分中に短繊維を混練した時の耐切断性が優れ（混練中に繊維が切断されにくい）、少量で弾性率を高めることができるという観点から好適に用いられる。帆布２３は、ナイロン繊維、綿、それらの混合繊維、綿とポリエステル繊維との混合繊維、アラミド繊維等からなる伸性を有する織布にゴム糊に浸漬した後に乾燥させる接着処理を施したものからなる。この帆布２３により、下コグ２４の底部分でのクラックの発生が抑制され、また、ベルトがクラッチとして用いられる場合（例えば、車両停止時にプーリを開ききってベルトをスリップさせて使用する場合）の粘着の発生が防止されている。下コグ形成部２０は、ベルト長手方向に沿って一定ピッチＰ1（例えば、Ｐ1＝６ｍｍ）で配設された下コグ２４を有し、相互に隣接した下コグ２４間にベルト幅方向に延びる溝２５が構成されている。下コグ２４の縦断面外形は、コグ高さＤ1が４〜６ｍｍの略正弦波形に形成されており、溝２５の底が外向きに凹である半径Ｒ1（例えば、Ｒ1＝２．０ｍｍ）の円弧状に形成されている。
【００２７】
上コグ形成部３０は、短繊維３１がベルト幅方向に配向するように混合分散されたゴム組成物で形成されており、その厚さが１．５〜３．０ｍｍである。上コグ形成部３０を形成するゴム組成物のゴム成分は、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレン・プロピレン・ジエン・ターポリマーゴム（ＥＰＤＭ）、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＡＣＳＭ）、水素添加ＮＢＲ（Ｈ−ＮＢＲ）等であり、クロロプレンゴムが好適に用いられる。短繊維３１は、引張弾性率４０ＧＰａ以上の例えば、高強力ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）繊維、パラ系アラミド繊維、芳香族ポリエステル繊維、ヘテロ環含有芳香族繊維等であり、ゴム成分１００質量部に対して１５〜２５質量部が混合されている。これらのうち、パラ系アラミド繊維（例えば、デュポン社製  商品名：ケブラー２９、ケブラー１１９，帝人社製  商品名：テクノーラ）は、ゴム成分中に短繊維を混練した時の耐切断性が優れ（混練中に繊維が切断されにくい）、少量で弾性率を高めることができるという観点から好適に用いられる。上コグ形成部３０は、ベルト長手方向に沿って一定ピッチＰ2（例えば、Ｐ2＝６ｍｍ）で配設された上コグ３４を有し、相互に隣接した上コグ３４間にベルト幅方向に延びる溝３５が構成されている。上コグ３４の縦断面外形は、所定コグ高さＤ2（例えば、Ｄ2＝２．２ｍｍ）の略台形に形成されており、溝３５の底が外向きに凹である半径Ｒ2（例えば、Ｒ2＝１．２ｍｍ）の円弧状に形成されている。なお、上コグ形成部３０は、補強布によって被覆されていてもよい。
【００２８】
このダブルコグドＶベルトＢでは、以下のような形状パラメータを有している。まず、下コグ２４の配設ピッチＰ1は上コグ３４の配設ピッチＰ2よりも短い。また、上コグ３４のコグ高さＤ2に対する下コグ２４のコグ高さＤ1の比Ｄ1／Ｄ2は１．７以上である。さらに、下コグ形成部２０の溝２５の底と上コグ形成部３０の溝３５の底との間の距離、つまり、コグ底間厚さＴt（Ｔtは、下コグ形成部２０の溝２５の底から心線１２の中心までの距離Ｔ1と上コグ形成部３０の溝３５の底から心線の中心までの距離Ｔ2との和である）に対するベルト総厚さＴの比Ｔ／Ｔtは２．５以上である。これらの形状パラメータはダブルコグドＶベルトＢとして、優れた耐側圧性と耐屈曲性とを実現するための必要条件である。また、ベルト厚さＴに対する心線１２のベルト厚さ方向の中心位置でのベルト幅Ｗの比は１．５〜４．０である。この比が１．５より小さいと変速ベルトとして成立しないアスペクト比となってしまう。この比が４．０より大きいと側圧によるベルト幅方向の座屈変形が大きくなって伝動能力が低いものとなってしまう。
【００２９】
また、このダブルコグドＶベルトＢでは、以下のような機械的特性を有している。まず、ベルト曲げ剛性は６００〜１２００Ｎ／ｍｍ3である。また、ベルト幅方向の動的圧縮バネ定数は１５０００Ｎ／ｍｍ以上である。さらに、ベルト幅方向の静的バネ定数は４０００Ｎ／ｍｍ以上である。これらの機械的特性を有することにより、ベルトがプーリに多角形的に巻き掛けられることがなく、そのためパラ系アラミド繊維製の心線１２の疲労が促進されることがなく、優れた耐屈曲疲労性を得ることができる。
【実施例】
【００３０】
（ベルト用ゴム配合）
配合１〜７のベルト用ゴム配合を準備した。それぞれの構成は表１にも示す。
【００３１】
＜配合１＞
クロロプレンゴム（ＣＲ）と、クロロプレンゴム（ＣＲ）１００質量部に対して４８質量部のカーボンブラックと、５質量部の酸化マグネシウムと、５質量部の酸化亜鉛と、２．５質量部の老化防止剤と、９質量部の加工助剤及び可塑剤と、をインターナルミキサーに投入して混練した後に計量分割した。次に、これにクロロプレンゴム（ＣＲ）１００質量部に対して３質量部の架橋促進剤と、２０質量部の繊維長３ｍｍの６，６−ナイロン短繊維とをさらに投入して混練して塊状のゴム組成物を形成した。次いで、これをカレンダロールで厚さ１．０ｍｍに圧延し、長手方向に短繊維を配向させた。次いで、これを所定長さ毎に裁断し、それらを短繊維が幅方向に配向するようにジョイントした。これを配合１のゴム組成物とした。
【００３２】
＜配合２＞
６，６−ナイロン短繊維の代わりに繊維長３ｍｍのメタ系アラミド短繊維（帝人社製  商品名：コーネックス）を用いたことを除いて配合１と同一のゴム組成物を配合２とした。
【００３３】
＜配合３＞
２０質量部の６，６−ナイロン短繊維の代わりに１０質量部の繊維長３ｍｍのパラ系アラミド短繊維（帝人社製  商品名：テクノーラ）を用いたことを除いて配合１と同一のゴム組成物を配合３とした。
【００３４】
＜配合４＞
パラ系アラミド短繊維（帝人社製  商品名：テクノーラ）の混合量をクロロプレンゴム（ＣＲ）１００質量部に対して１５質量部としたことを除いて配合３と同一のゴム組成物を配合４とした。
【００３５】
＜配合５＞
パラ系アラミド短繊維（帝人社製  商品名：テクノーラ）の混合量をクロロプレンゴム（ＣＲ）１００質量部に対して２０質量部としたことを除いて配合３と同一のゴム組成物を配合５とした。
【００３６】
＜配合６＞
パラ系アラミド短繊維（帝人社製  商品名：テクノーラ）の混合量をクロロプレンゴム（ＣＲ）１００質量部に対して２５質量部としたことを除いて配合３と同一のゴム組成物を配合６とした。
【００３７】
＜配合７＞
パラ系アラミド短繊維（帝人社製  商品名：テクノーラ）の混合量をクロロプレンゴム（ＣＲ）１００質量部に対して２８質量部としたことを除いて配合３と同一のゴム組成物を配合７とした。
【００３８】
＜配合８＞
パラ系アラミド短繊維（帝人社製  商品名：テクノーラ）の混合量をクロロプレンゴム（ＣＲ）１００質量部に対して２３質量部としたことを除いて配合３と同一のゴム組成物を配合８とした。
【００３９】
【表１】
2005265106.tif 000003
【００４０】
（ベルト用心線）
１６５０ｄｔｅｘの太さのパラ系アラミド繊維（帝人社製  商品名：テクノーラ）を２本集めて下撚り係数４．３で下撚りし、その下撚りしたものを３本集めて下撚り方向とは逆方向に上撚り係数３．６で上撚りしたトータル９９００ｄｔｅｘの太さの心線を準備した。心線は、引張り強度が１３００Ｎ／本であった。なお、撚り係数は下記関係式に示すものである。
【００４１】
【数１】
2005265106.tif 000004
【００４２】
（帆布）
伸縮性のナイロン繊維製帆布を準備した。
【００４３】
（試験用ダブルコグドＶベルト）
ベルト１〜１０の試験用ダブルコグドＶベルトを準備した。それぞれの構成は表２にも示す。
【００４４】
＜ベルト１＞
短繊維が幅方向に配向するようにジョイントした配合１のシート状のゴム組成物、心線及び伸縮性のナイロン帆布を円筒状金型にセットし、それらから円筒状のスラブを円筒金型の外周に成形加硫し、これを所定幅に幅切りした後にベルト横断面が３２°の楔角度になるようにカットすると共に研磨して作製されたダブルコグドＶベルトをベルト１とした。ベルト１は、ベルト厚さＴが１４．８ｍｍで、心線のベルト幅方向の中心でのベルト幅Ｗが２３．０ｍｍで、従って、ベルト厚さＴに対する心線のベルト幅方向の中心でのベルト幅Ｗの比が１．５５である。下コグの配設ピッチＰ1が１１．０ｍｍで、上コグの配設ピッチＰ2が９．５ｍｍで、従って、上コグの配設ピッチＰ2に対する下コグの配設ピッチＰ1の比Ｐ1／Ｐ2が１．１６である。下コグ形成部の溝底の断面形状の半径Ｒ1が１．５ｍｍで、上コグ形成部の溝底の断面形状の半径Ｒ2が１．５ｍｍである。下コグのコグ高さＤ1が７．１ｍｍで、上コグのコグ高さＤ2が３．６ｍｍで、従って、上コグのコグ高さＤ2に対する下コグのコグ高さＤ1の比Ｄ1／Ｄ2が１．９７である。下コグ形成部の溝の底から心線の中心までの距離Ｔ1が２．９ｍｍで、上コグ形成部の溝の底から心線の中心までの距離Ｔ2が１．２ｍｍで、従って、下コグ形成部の溝の底と上コグ形成部の溝の底との間の距離ＴtはＴ1＋Ｔ2で４．１ｍｍ、また、コグ底間厚さＴtに対するベルト総厚さＴの比Ｔ／Ｔtが３．６１である。
【００４５】
＜ベルト２＞
配合２のゴム組成物を用いたことを除いてベルト１と同一構成のダブルコグドＶベルトをベルト２とした。
【００４６】
＜ベルト３＞
配合３のゴム組成物を用いたことを除いてベルト１と同一構成のダブルコグドＶベルトをベルト３とした。
【００４７】
＜ベルト４＞
短繊維が幅方向に配向するようにジョイントした配合４のシート状のゴム組成物、心線及び伸縮性のナイロン帆布を円筒状金型にセットし、それらから円筒状のスラブを円筒金型の外周に成形加硫し、これを所定幅に幅切りした後にベルト横断面が３２°の楔角度になるようにカットすると共に研磨して作製されたダブルコグドＶベルトをベルト４とした。ベルト４は、ベルト厚さＴが１４．８ｍｍで、心線のベルト幅方向の中心でのベルト幅Ｗが２３．０ｍｍで、従って、ベルト厚さＴに対する心線のベルト幅方向の中心でのベルト幅Ｗの比が１．５５である。下コグの配設ピッチＰ1が１１．０ｍｍで、上コグの配設ピッチＰ2が９．５ｍｍで、従って、上コグの配設ピッチＰ2に対する下コグの配設ピッチＰ1の比Ｐ1／Ｐ2が１．１６である。下コグ形成部の溝底の断面形状の半径Ｒ1が１．５ｍｍで、上コグ形成部の溝底の断面形状の半径Ｒ2が１．５ｍｍである。下コグのコグ高さＤ1が５．５ｍｍで、上コグのコグ高さＤ2が２．３ｍｍで、従って、上コグのコグ高さＤ2に対する下コグのコグ高さＤ1の比Ｄ1／Ｄ2が２．３９である。下コグ形成部の溝の底から心線の中心までの距離Ｔ1が４．５ｍｍで、上コグ形成部の溝の底から心線の中心までの距離Ｔ2が２．５ｍｍで、従って、下コグ形成部の溝の底と上コグ形成部の溝の底との間の距離ＴtはＴ1＋Ｔ2で８．０ｍｍ、また、コグ底間厚さＴtに対するベルト総厚さＴの比Ｔ／Ｔtが１．８５である。
【００４８】
＜ベルト５＞
配合４のゴム組成物を用いたことを除いてベルト１と同一構成のダブルコグドＶベルトをベルト５とした。
【００４９】
＜ベルト６＞
配合５のゴム組成物を用いたことを除いてベルト１と同一構成のダブルコグドＶベルトをベルト６とした。
【００５０】
＜ベルト７＞
配合６のゴム組成物を用いたことを除いてベルト１と同一構成のダブルコグドＶベルトをベルト７とした。
【００５１】
＜ベルト８＞
配合７のゴム組成物を用いたことを除いてベルト１と同一構成のダブルコグドＶベルトをベルト８とした。
【００５２】
＜ベルト９＞
短繊維が幅方向に配向するようにジョイントした配合５のシート状のゴム組成物、心線及び伸縮性のナイロン帆布を円筒状金型にセットし、それらから円筒状のスラブを円筒金型の外周に成形加硫し、これを所定幅に幅切りした後にベルト横断面が３２°の楔角度になるようにカットすると共に研磨して作製されたダブルコグドＶベルトをベルト９とした。ベルト９は、ベルト厚さＴが１４．８ｍｍで、心線のベルト幅方向の中心でのベルト幅Ｗが２３．０ｍｍで、従って、ベルト厚さＴに対する心線のベルト幅方向の中心でのベルト幅Ｗの比が１．５５である。下コグの配設ピッチＰ1が１１．０ｍｍで、上コグの配設ピッチＰ2が９．５ｍｍで、従って、上コグの配設ピッチＰ2に対する下コグの配設ピッチＰ1の比Ｐ1／Ｐ2が１．１６である。下コグ形成部の溝底の断面形状の半径Ｒ1が１．５ｍｍで、上コグ形成部の溝底の断面形状の半径Ｒ2が１．５ｍｍである。下コグのコグ高さＤ1が７．１ｍｍで、上コグのコグ高さＤ2が３．６ｍｍで、従って、上コグのコグ高さＤ2に対する下コグのコグ高さＤ1の比Ｄ1／Ｄ2が１．９７である。下コグ形成部の溝の底から心線の中心までの距離Ｔ1が１．３ｍｍで、上コグ形成部の溝の底から心線の中心までの距離Ｔ2が０．７ｍｍで、従って、下コグ形成部の溝の底と上コグ形成部の溝の底との間の距離ＴtはＴ1＋Ｔ2で２．０ｍｍ、また、コグ底間厚さＴtに対するベルト総厚さＴの比Ｔ／Ｔtが５．９２である。
【００５３】
＜ベルト１０＞
短繊維が幅方向に配向するようにジョイントした配合６のシート状のゴム組成物、心線及び伸縮性のナイロン帆布を円筒状金型にセットし、それらから円筒状のスラブを円筒金型の外周に成形加硫し、これを所定幅に幅切りした後にベルト横断面が３２°の楔角度になるようにカットすると共に研磨して作製されたダブルコグドＶベルトをベルト１０とした。ベルト１０は、ベルト厚さＴが１３．０ｍｍで、心線のベルト幅方向の中心でのベルト幅Ｗが２３．０ｍｍで、従って、ベルト厚さＴに対する心線のベルト幅方向の中心でのベルト幅Ｗの比が１．９２である。下コグの配設ピッチＰ1が９．５ｍｍで、上コグの配設ピッチＰ2が６．３ｍｍで、従って、上コグの配設ピッチＰ2に対する下コグの配設ピッチＰ1の比Ｐ1／Ｐ2が１．５１である。下コグ形成部の溝底の断面形状の半径Ｒ1が１．５ｍｍで、上コグ形成部の溝底の断面形状の半径Ｒ2が１．０ｍｍである。下コグのコグ高さＤ1が５．５ｍｍで、上コグのコグ高さＤ2が２．８ｍｍで、従って、上コグのコグ高さＤ2に対する下コグのコグ高さＤ1の比Ｄ1／Ｄ2が１．９６である。下コグ形成部の溝の底から心線の中心までの距離Ｔ1が２．５ｍｍで、上コグ形成部の溝の底から心線の中心までの距離Ｔ2が１．２ｍｍで、従って、下コグ形成部の溝の底と上コグ形成部の溝の底との間の距離ＴtはＴ1＋Ｔ2で３．７ｍｍ、また、コグ底間厚さＴtに対するベルト総厚さＴの比Ｔ／Ｔtが３．５１である。
【００５４】
＜ベルト１１＞
短繊維が幅方向に配向するようにジョイントした配合８のシート状のゴム組成物、心線及び伸縮性のナイロン帆布を円筒状金型にセットし、それらから円筒状のスラブを円筒金型の外周に成形加硫し、これを所定幅に幅切りした後にベルト横断面が３２°の楔角度になるようにカットすると共に研磨して作製されたダブルコグドＶベルトをベルト１１とした。ベルト１１は、ベルト厚さＴが１４．６ｍｍで、心線のベルト幅方向の中心でのベルト幅Ｗが２３．０ｍｍで、従って、ベルト厚さＴに対する心線のベルト幅方向の中心でのベルト幅Ｗの比が１．５８である。下コグの配設ピッチＰ1が１１．０ｍｍで、上コグの配設ピッチＰ2が９．５ｍｍで、従って、上コグの配設ピッチＰ2に対する下コグの配設ピッチＰ1の比Ｐ1／Ｐ2が１．１６である。下コグ形成部の溝底の断面形状の半径Ｒ1が１．５ｍｍで、上コグ形成部の溝底の断面形状の半径Ｒ2が１．５ｍｍである。下コグのコグ高さＤ1が７．１ｍｍで、上コグのコグ高さＤ2が３．６ｍｍで、従って、上コグのコグ高さＤ2に対する下コグのコグ高さＤ1の比Ｄ1／Ｄ2が１．９７である。下コグ形成部の溝の底から心線の中心までの距離Ｔ1が２．７ｍｍで、上コグ形成部の溝の底から心線の中心までの距離Ｔ2が１．２ｍｍで、従って、下コグ形成部の溝の底と上コグ形成部の溝の底との間の距離ＴtはＴ1＋Ｔ2で３．９ｍｍ、また、コグ底間厚さＴtに対するベルト総厚さＴの比Ｔ／Ｔtが３．７４である。
【００５５】
【表２】
2005265106.tif 000005
【００５６】
（試験方法）
＜ゴムの粘弾性特性＞
配合１〜８の短繊維が配向したシート状の各ゴム組成物について、厚さ１．０ｍｍのシート状ゴムを加硫成形した。
【００５７】
配合１〜８の各シート状ゴムについて、列理方向が長手方向となるように幅５ｍｍの短冊状の試験片を切り出し、それを粘弾性スペクトロメーター（レオメトリックス社製  ＲＳＡII）にセットし、試験温度２５℃として試験片に２９．４Ｎ／ｃｍ2の静荷重をかけると共に±０．１％の動歪みを加えることにより動的弾性率を測定した。
【００５８】
同様に、配合１〜８の各シート状ゴムについて、反列理方向が長手方向となるように幅５ｍｍの短冊状の試験片を切り出し、それを粘弾性スペクトロメーターにセットし、試験片に２９．４Ｎ／ｃｍ2の荷重をかけると共に±１．０％の動歪みを加えることにより動的弾性率を測定した。
【００５９】
＜ゴムの引張り特性＞
配合１〜８の各シート状ゴムについて、反列理方向が長手方向となるようにＪＩＳ  Ｋ６２５１の３号ダンベルを打ち抜き、ＪＩＳ  Ｋ６２５１に従って引張り試験を行い、破断伸びを測定した。
【００６０】
＜ベルトの曲げ剛性＞
図３は、ベルト曲げ剛性測定装置４０を示す。このベルト曲げ剛性測定装置４０は、上下に可動とされた上側プレート４１と、ロードセルに繋がれた下側プレート４２とを備えており、上側及び下側プレート４１，４２にそれぞれ上コグが当接するようにそれらでベルトＢを挟み、上側プレート４１を下方に移動させた際の荷重をロードセルで検知するものである。そして、下記関係式により曲げ剛性を算出する。なお、ベルトＢの巻き掛け径は、上側プレート４１側の心線中心と下側プレート４２側の心線中心との間の距離である。
【００６１】
【数２】
2005265106.tif 000006
【００６２】
ベルト１〜１１の各ダブルコグドＶベルトについて、上記方法に従って曲げ剛性を求めた。
【００６３】
＜ベルト幅方向の動的圧縮バネ定数＞
ベルト幅方向の動的圧縮バネ定数の測定は島津製作所社製のサーボパルサーを用いて行った。図４（ａ）は、その測定装置５０を示す。この測定装置５０は、ロードセルに繋がれた上側プレート５１と、上下に振動可能とされた下側プレート５２とを備えており、ベルトから切り出した図４（ｂ）に示すような幅１０ｍｍで長さ４０ｍｍの試験片Ｓを上側及び下側プレート５１，５２で挟み、雰囲気温度を２３±２℃下で、下側プレートを上昇させて初荷重を与えた後、下側プレートを５０Ｈｚで繰り返し上下動させ、動荷重を与えるものである。荷重の設定は、直角にカットしたベルトの断面積を求め、単位面積当たりの荷重が同じになるように初荷重を１．５６Ｎ／ｍｍ2 、動荷重を±０．３１Ｎ／ｍｍ2となるように設定した。そして、ベルト幅方向の動的圧縮バネ定数（Ｋ値）は以下の関係から求められる。
【００６４】
試験片Ｓに加わる荷重ｆ、変形量Ｘ、変形速度Ｖの間には次式（１）の関係が成立する。
【００６５】
ｆ＝Ｋ・Ｘ＋Ｃ・Ｖ                      （１）
ここで、Ｋがベルト幅方向の動的圧縮バネ定数、Ｃがダンピング係数である。負荷が正弦波であれば（１）式は、
Ｆ・ｓｉｎ（ωｔ＋φ）＝Ｋ・Ｘ・ｓｉｎ（ωｔ）＋Ｃ・Ｖ・ｃｏｓ（ωｔ）
Ｆ・ｓｉｎ（ωｔ＋φ）＝Ｆｘ・ｓｉｎ（ωｔ）＋Ｆｖ・ｃｏｓ（ωｔ）
ここで、Ｆｘ＝Ｆ・ｃｏｓ（φ）・・・・ｆの変位成分
Ｆｖ＝Ｆ・ｓｉｎ（φ）・・・・ｆの速度成分
Ｋ  ＝Ｆ・ｃｏｓ（φ）／Ｘ
Ｃ  ＝Ｆ・ｓｉｎ（φ）／（ωＸ）
Ｘ：変位振幅、Ｆ：荷重振幅、φ：位相差、ω：角速度（ω／２πが周波数）
ベルト１〜１１の各ダブルコグドＶベルトについて、上記方法に従ってベルト幅方向の動的圧縮バネ定数（Ｋ値）を求めた。
【００６６】
＜ベルト幅方向の静的圧縮バネ定数＞
ベルト幅方向の静的圧縮バネ定数の測定は島津製作所社製のオートグラフを用いて行った。ベルト幅方向の動的圧縮バネ定数を求めるのと同様の試験片をベルトから切り出し、１ｍｍ／分の速度でベルト幅方向に圧縮し、応力−歪み曲線（Ｓ−Ｓ曲線）を得た。このときの変形量０．２５〜０．３０ｍｍ（歪０．０２５〜０．０３０）での曲線の傾きをベルト幅方向の静的圧縮バネ定数とした。
【００６７】
ベルト１〜１１の各ダブルコグドＶベルトについて、上記方法に従ってベルト幅方向の静的圧縮バネ定数（Ｓ値）を求めた。
【００６８】
＜ベルトの伝動能力・伝達効率＞
図５はベルト走行試験機６０を示す。このベルト走行試験機６０は、同一面内に配設された駆動プーリ６１と従動プーリ６２とからなる２軸のものである。駆動プーリ６１は駆動軸６３の一端に取り付けられている。また、駆動軸６３の他端にはプーリ６４が取り付けられており、それと駆動モータ６５のモータ軸６６に取り付けられたプーリ６７とにベルト６８が巻き掛けられている。そして、駆動モータ６５の動力がベルト６８を介して駆動軸６３に伝えられ、駆動プーリ６１が回転するようになっている。また、駆動軸６３にはトルク計６９が設けられている。従動プーリ６２は従動軸７０の一端に取り付けられている。また、従動軸７０の他端にはプーリ７１が取り付けられており、それと負荷機７２の軸７３に取り付けられたプーリ７４とにベルト７５が巻き掛けられている。そして、負荷機７２の負荷がベルト７５を介して従動軸７０に伝えられるようになっている。また、従動軸７０にはトルク計７６が設けられている。駆動モータ６５等の駆動系のものは移動台７７上に設けられており、この移動台７７を移動させることにより試験片たるベルトＢに所定の荷重をかけることができ、その荷重をロードセル７８で検出するようになっている。なお、駆動プーリ６１及び従動プーリ６２のＶ溝角度はいずれも３０°である。
【００６９】
ベルト１〜１１の各ダブルコグドＶベルトについて、図６に示すように、駆動プーリ６１をプーリ径６８ｍｍのものとすると共に従動プーリ６２をプーリ径１５８ｍｍのものとし、それらにベルトＢを巻き掛けて従動プーリ６２に５８８〜２４５２Ｎの軸荷重をかけ、駆動プーリ６１を２０００ｒｐｍで回転させた。そのとき、駆動プーリ６１及び従動プーリ６２の回転数を計測し、伝達トルクを変えたときの見掛けのスリップ率（ベルトの変形によるベルトのプーリ内側への落ち込み及びベルトの伸びによるスリップ率をも含むもの）を求めた。そして、伝達トルクと、理論駆動プーリ径（心線中心位置でのベルト幅（ベルトピッチ幅）が変化しないと仮定して、そのベルト幅と同一のプーリ幅を有する位置でのプーリ径）と、レイアウトとから下記関係式で定義されるＳＴ値をベルトの伝達能力指標として求めた。なお、伝達能力、すなわち、ＳＴ値は、スリップ率が４％のときのものとした。
【００７０】
【数３】
2005265106.tif 000007
【００７１】
【数４】
2005265106.tif 000008
【００７２】
＜ベルトの高負荷耐久性＞
ベルト１〜１１の各ダブルコグドＶベルトについて、図５に示す走行試験機６０で、図７に示すように、駆動プーリ６１をプーリ径６８ｍｍのものとすると共に従動プーリ６２をプーリ径１５８ｍｍのものとし、それらにベルトＢを巻き掛けて従動プーリ６２に１１７６Ｎの軸荷重をかけ、駆動プーリ６１を６４００ｒｐｍで回転させ、破損するまでベルトＢを走行させた。
【００７３】
＜ベルトの高速耐久性＞
ベルト１〜１１の各ダブルコグドＶベルトについて、図５に示す走行試験機６０で、図８に示すように、駆動プーリ６１をプーリ径１２８ｍｍのものとすると共に従動プーリ６２をプーリ径１０５ｍｍのものとし、それらにベルトＢを巻き掛けて従動プーリ６２に９８１Ｎの軸荷重をかけ、駆動プーリ６１を６０００ｒｐｍで回転させ、破損するまでベルトＢを走行させた。また、ベルト走行時のベルト温度を計測した。
【００７４】
（試験結果）
表３は、配合１〜８の各ゴム組成物の試験結果を示し、表４は、ベルト１〜１１の試験結果を示す。
【００７５】
【表３】
2005265106.tif 000009
【００７６】
【表４】
2005265106.tif 000010
【００７７】
また、図９は、ベルト曲げ剛性と動的圧縮バネ定数との関係を示し、図１０は、ベルト曲げ剛性と静的圧縮バネ定数との関係を示す。
【００７８】
これらの結果より、例１〜３は、伝動能力が低いことが分かる。これは、ベルトを構成するゴム組成物の弾性率が低いためであると考えられる。
【００７９】
例５〜７並びに例１０及び１１は、他に比較して、伝動能力及び定速耐久性に優れ、高速耐久性（耐屈曲疲労性）にも優れることが分かる。これは、ベルトを構成するゴム組成物の弾性率と形状（コグ底間厚さ）のバランスがよいためであると考えられる。特に、例１０は、ベルト総厚さが１３ｍｍであり、高速走行時の発熱が低く、高速耐久性が優れる。
【００８０】
例９は、他のものよりもコグ底間厚さが薄くして曲げ剛性を低くしているにもかかわらず、走行寿命が短い。これは、心線が多角形状に屈折した状態でベルトがプーリに巻き掛けられ、心線の疲労が促進されたためであると考えられる。
【００８１】
以上の結果より、ベルト曲げ剛性が６００〜１２００Ｎ／ｍｍ3であり、且つ、ベルト幅方向の動的圧縮バネ定数が１５０００Ｎ／ｍｍ以上である、或いは、ベルト曲げ剛性が６００〜１２００Ｎ／ｍｍ3であり、且つ、ベルト幅方向の静的バネ定数が４０００Ｎ／ｍｍ以上であれば、パラアラミド繊維製の心線の疲労が促進されることなく、優れた耐屈曲疲労性を得ることができるといえる。
【００８２】
なお、耐久性の観点より、ベルト幅方向の動的圧縮バネ定数については２００００Ｎ／ｍｍ以下、及び、ベルト幅方向の静的バネ定数については６０００Ｎ／ｍｍ以下とするのがよい。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
以上説明したように、本発明は、２輪車やＡＴＶのトランスミッション装置用のゴム製変速ベルトとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施形態に係るダブルコグドＶベルトの斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るダブルコグドＶベルトの縦断面図及び横断面図である。
【図３】ベルト曲げ剛性測定装置の構成を示す図である。
【図４】ベルト幅方向動的圧縮バネ定数測定装置の構成を示す図である。
【図５】ベルト走行試験機の構成を示す図である。
【図６】ベルトの伝動能力・伝達効率を求める走行試験のレイアウト図である。
【図７】ベルトの高負荷耐久性を試験するための走行試験のレイアウト図である。
【図８】ベルトの高速耐久性を試験するための走行試験のレイアウト図である。
【図９】ベルト曲げ剛性と動的圧縮バネ定数との関係を示すグラフである。
【図１０】ベルト曲げ剛性と静的圧縮バネ定数との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８５】
Ｂ  ダブルコグドＶベルト
１０  心線埋設部
１２  心線
２０  下コグ形成部
２１，３１  短繊維
２４  下コグ
３０  上コグ形成部
３４  上コグ
【図１】
2005265106.tif 000011
【図２】
2005265106.tif 000012
【図３】
2005265106.tif 000013
【図４】
2005265106.tif 000014
【図５】
2005265106.tif 000015
【図６】
2005265106.tif 000016
【図７】
2005265106.tif 000017
【図８】
2005265106.tif 000018
【図９】
2005265106.tif 000019
【図１０】
2005265106.tif 000020